DE102015002900A1 - Filter system and filter element with coupling device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Filtersystem (100) zum Filtern eines Fluids, das wenigstens ein Filterelement (10), ein Filtergehäuse (108) mit einem Deckel (110), sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung (30) umfasst. Die Kupplungsvorrichtung (30) umfasst wenigstens zwei Kupplungsteile (31, 33) zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements (10) mit dem Deckel (110), wobei die Kupplungsteile (31, 33) ein Kupplungselement (36) und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme (34) umfassen. Dabei sind das Kupplungselement (36) und die Kupplungsaufnahme (34) in einem vorgesehenen Eingriffsbereich (32) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34) zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme (34) umfasst das Kupplungselement (36) im Bereich des Eingriffsbereichs (32) zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche (37, 35) von Kupplungselement (36) und Kupplungsaufnahme (34), die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung (30) gegenseitige Kontaktbereiche (37, 35) bilden, kugelförmig ausgebildet sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Filterelement (10) zum Einbau in ein solches Filtersystem (100), sowie die Verwendung des Filtersystems (100) als Öl- oder Kraftstofffilter.The invention relates to a filter system (100) for filtering a fluid which comprises at least one filter element (10), a filter housing (108) with a cover (110) and a non - destructively separable coupling device (30). The coupling device (30) comprises at least two coupling parts (31, 33) for coupling the at least one filter element (10) to the cover (110), the coupling parts (31, 33) having a coupling element (36) and a corresponding coupling receptacle (34). include. In this case, the coupling element (36) and the coupling receptacle (34) in an intended engagement region (32) of coupling element (36) and coupling receptacle (34) are at least partially spherical. The coupling receptacle (34) comprises the coupling element (36) complementary to one another in the region of the engagement region (32), wherein at least regions (37, 35) of the coupling element (36) and coupling receptacle (34) engage one another at least when the coupling device (30) is loaded Form contact areas (37, 35) are spherical in shape. The invention further relates to a filter element (10) for installation in such a filter system (100), as well as the use of the filter system (100) as an oil or fuel filter.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids mit einer Kupplungsvorrichtung zwischen einem Filterelement und einem Deckel, insbesondere zur Verwendung als Öl- oder Kraftstofffilter einer Brennkraftmaschine, sowie ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem.The invention relates to a filter system for filtering a fluid with a coupling device between a filter element and a lid, in particular for use as an oil or fuel filter of an internal combustion engine, and a filter element for installation in such a filter system.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Die Mitnehmereinrichtung weist dabei einander zugewandte und miteinander in Eingriff bringbare Elemente, insbesondere in der Art von Klauenelementen, auf, die einerseits einen integralen Bestandteil des Deckels bilden und andererseits direkt oder indirekt an der oberen Endscheibe des Filterelements angeordnet sind Weiter sind die Elemente derart ausgebildet, dass diese beim Montieren des Deckels aneinander anliegen und sich beim Abschrauben des Deckels vom Topf hintergreifen. Durch die derart ausgebildeten Elemente lassen sich sowohl beim Montieren, das heißt beim Aufschrauben des Deckels, als auch bei dessen Abschrauben sowohl Drehmomente als auch Axialkräfte übertragen, wobei bei einem Abschrauben des Deckels stets gewährleistet ist, dass das Filterelement über die Elemente zuverlässig am Deckel des Filtergehäuses fixiert und gehalten ist. Zum Lösen des Filterelements vom Deckel muss dieses lediglich leicht, bspw. in einem Winkel von 45°, verdreht werden und kann daraufhin abgenommen werden.The entrainment device has mutually facing and engageable elements, in particular in the form of claw elements, on the one hand form an integral part of the lid and on the other hand are arranged directly or indirectly on the upper end plate of the filter element Next, the elements are designed such that these abut each other when mounting the lid and engage behind the pot when unscrewing the lid. Due to the elements formed in this way, both torques and axial forces can be transmitted both when mounting, ie when unscrewing the cover and when unscrewing, whereby it is always ensured when the cover is unscrewed that the filter element reliably rests against the cover of the cover Filter housing is fixed and held. To release the filter element from the lid, this only needs to be slightly rotated, for example, at an angle of 45 °, and can then be removed.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids zu schaffen, das es erlaubt, auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge ein Filterelement aus dem Filtersystem zu entnehmen.An object of the invention is to provide a filter system for filtering a fluid, which allows to remove a filter element from the filter system in a structurally simple and flexible manner without additional tools.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem zu schaffen, das auf konstruktiv einfache und flexible Weise ohne zusätzliche Werkzeuge aus dem Filtersystem entnommen werden kann.Another object of the invention is to provide a filter element for installation in such a filter system, which can be removed in a structurally simple and flexible manner without additional tools from the filter system.
Die vorgenannten Aufgaben werden nach einem Aspekt der Erfindung gelöst von einem Filtersystem, das wenigstens ein Filterelement, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung umfasst, die aus wenigstens zwei Kupplungsteilen zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements mit dem Deckel besteht. Die Kupplungsteile umfassen ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme. Weiter werden die Aufgaben gelöst von einem Filterelement zum Einbau in ein solches Filtersystem, das ein Kupplungsteil umfasst.The above objects are achieved according to one aspect of the invention of a filter system comprising at least one filter element, a filter housing with a lid, and a non-destructively separable coupling device, which consists of at least two coupling parts for coupling the at least one filter element with the lid. The coupling parts comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle. Furthermore, the objects are achieved by a filter element for installation in such a filter system comprising a coupling part.
Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the other claims, the description and the drawings.
Es wird ein Filtersystem zum Filtern eines Fluids vorgeschlagen, das wenigstens ein Filterelement, ein Filtergehäuse mit einem Deckel, sowie eine zerstörungsfrei trennbare Kupplungsvorrichtung mit wenigstens zwei Kupplungsteilen zur Kopplung des wenigstens einen Filterelements mit dem Deckel umfasst. Die Kupplungsteile umfassen ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme. Dabei sind das Kupplungselement und die Kupplungsaufnahme in einem vorgesehenen Eingriffsbereich von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet. Die Kupplungsaufnahme umfasst das Kupplungselement im Bereich des Eingriffsbereichs zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden, kugelförmig ausgebildet sind.It is proposed a filter system for filtering a fluid comprising at least one filter element, a filter housing with a lid, and a non-destructively separable coupling device with at least two coupling parts for coupling the at least one filter element with the lid. The coupling parts comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle. In this case, the coupling element and the coupling receptacle are at least partially spherical in an intended engagement region of coupling element and coupling receptacle. The coupling receptacle comprises the coupling element in the region of the engagement region complementary to one another in form, wherein at least portions of the coupling element and the coupling receptacle, which form mutual contact regions at least when the coupling device is subjected to tensile loading, are spherical in shape.
Das erfindungsgemäße Filtersystem, das bevorzugt als stehendes Filtersystem an einer Brennkraftmaschine eingesetzt werden kann, weist ein Filterelement auf, das an seiner oberen Stirnseite auf einer oberen Endscheibe eine Kupplungsvorrichtung umfasst, welche in Form einer Schnappverbindung klipsartig ausgebildet ist. Die Kupplungsvorrichtung weist relativ zu dem Durchmesser des Filterelements geringe Abmessungen auf. Das Kupplungselement ist beispielsweise an der Endscheibe des Filterelements angeordnet und die korrespondierende Kupplungsaufnahme am Deckel. Alternativ ist eine umgekehrte Anordnung ebenso denkbar. Das Kupplungselement ist in Form einer Kugel oder einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel ausgebildet. Das Kupplungselement in Form der Kugel kann beispielsweise um die axiale Richtung rotationssymmetrisch ausgebildet sein, während die Kupplungsaufnahme beispielsweise in Form eines Teils einer Hohlkugel mit einer Öffnung zum Einführen des Kupplungselements ausgebildet sein kann, welche das Kupplungselement von außen umfassen kann. Beispielsweise kann die Kupplungsaufnahme so als halbe Hohlkugel ausgebildet sein. Zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme können zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden.The filter system according to the invention, which can preferably be used as a stationary filter system on an internal combustion engine, has a filter element which comprises a coupling device on its upper end side on an upper end disk, which is designed in the form of a snap connection like a clip. The coupling device has small dimensions relative to the diameter of the filter element. The coupling element is arranged for example on the end plate of the filter element and the corresponding coupling receptacle on the lid. Alternatively, a reverse arrangement is also conceivable. The coupling element is in the form of a ball or a flattened in the axial direction ball. The coupling element in the form of the ball can, for example, rotationally symmetrical about the axial direction be formed while the coupling receptacle may be formed, for example in the form of a portion of a hollow ball with an opening for insertion of the coupling element, which may comprise the coupling element from the outside. For example, the coupling receptacle may be formed as a half-hollow sphere. At least portions of coupling element and coupling receptacle can form mutual contact areas at least when the coupling device is subjected to tensile loading.
Die Dimensionen von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme sind dabei so vorgesehen, dass die Kupplungsaufnahme bei Aufsetzen der Kupplungsaufnahme in axialer Richtung des Kupplungselements auf das Kupplungselement unter Aufwenden einer vorgebbaren Mindestkraft aufgeschoben werden kann, sodass es das Kupplungselement bereichsweise formkomplementär umgreift. Dabei ist die Kupplungsaufnahme vorteilhaft zumindest im Bereich des Eingriffsbereichs soweit elastisch ausgebildet, dass Kupplungsaufnahme und Kupplungselement durch Aufpressen in axialer Richtung koppelbar und durch Ziehen in axialer Richtung unter ausreichender Kraftbeaufschlagung auch wieder lösbar sind.The dimensions of coupling element and coupling receptacle are provided so that the coupling receptacle can be pushed upon placement of the coupling receptacle in the axial direction of the coupling element on the coupling element by applying a predetermined minimum force, so that it surrounds the coupling element partially complementarily form. In this case, the coupling receptacle is advantageously formed so far elastically at least in the region of the engagement region that coupling receptacle and coupling element can be coupled by pressing in the axial direction and by pulling in the axial direction under sufficient force also again be solved.
Wird jedoch an der so gekoppelten Kupplungsvorrichtung in axialer Richtung des Kupplungselements gezogen, erfährt die Kupplungsvorrichtung zumindest eine genügend hohe Kraft, die bewirkt, dass mit Ziehen am Deckel das Filterelement aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden kann. Durch Verkippen des Deckels gegen die axiale Richtung kann der Deckel unter Auswirkung einer Hebelwirkung der Kupplungsaufnahme auf das Kupplungselement aus der Kupplungsvorrichtung gelöst und separat abgenommen werden. Die Kupplungsvorrichtung erlaubt es so, in Abhängigkeit von der Relativorientierung von Deckel und Filterelement zur axialen Richtung unterschiedliche Kräfte auf die Verbindung von Deckel und Filterelement auszuüben.However, if the so coupled coupling device is pulled in the axial direction of the coupling element, the coupling device experiences at least a sufficiently high force, which causes the filter element can be pulled out of the filter housing with pulling on the lid. By tilting the lid against the axial direction of the lid can be released under the effect of a lever effect of the coupling receptacle on the coupling element from the coupling device and removed separately. The coupling device thus makes it possible to exert different forces on the connection of the cover and the filter element as a function of the relative orientation of the cover and the filter element relative to the axial direction.
Der Deckel des Filtersystems kann üblicherweise aus einem Polymer, beispielsweise Thermoplast hergestellt sein, jedoch ist auch eine Herstellung aus einem metallischen Werkstoff denkbar. Die Kupplungsvorrichtung selbst kann aus demselben Werkstoff wie der Deckel und/oder der Werkstoff der Endscheibe des Filterelements, beispielsweise Polyurethan hergestellt sein.The cover of the filter system can usually be made of a polymer, such as thermoplastic, but also a preparation of a metallic material is conceivable. The coupling device itself may be made of the same material as the cover and / or the material of the end plate of the filter element, for example polyurethane.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme das Kupplungselement bezogen auf einen Durchmesser der Kugel um mehr als 60%, vorzugsweise mehr als 80%, beispielsweise etwa 90%, umfassen. Dadurch ist gewährleistet, dass die Kupplungsaufnahme, welche das Kupplungselement formkomplementär umschließt, genügend hohe Kräfte aufnehmen kann, um das Filterelement mit dem Deckel aus einem Filtergehäuse zu heben.In an advantageous embodiment, the coupling receptacle, the coupling element based on a diameter of the ball by more than 60%, preferably more than 80%, for example, about 90% include. This ensures that the coupling receptacle, which encloses the coupling element in a complementary shape, can absorb sufficiently high forces in order to lift the filter element with the cover out of a filter housing.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsaufnahme bei gekoppelter Kupplungsvorrichtung um einen Winkel α gegen die axiale Richtung kippbar sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Deckel um den Winkel α gegen das Filterelement zu verkippen, was sowohl das Einsetzen des Filterelements in das Filtergehäuse als auch das Entnehmen des Filterelements aus dem Filtergehäuse erleichtert. Außerdem können so auch Fertigungs- und Montagetoleranzen ausgeglichen werden.In a further advantageous embodiment, the coupling receptacle with coupled coupling device can be tilted by an angle α against the axial direction. In this way it is possible to tilt the lid by the angle α against the filter element, which facilitates both the insertion of the filter element in the filter housing and the removal of the filter element from the filter housing. In addition, manufacturing and assembly tolerances can be compensated.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Kupplungselement am Filterelement und die Kupplungsaufnahme am Deckel angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Deckel flexibel mit der Kupplungsaufnahme auf das Kupplungselement aufgesetzt und wieder abgenommen werden. Alternativ ist jedoch auch die umgekehrte Ausführung mit dem Kupplungselement am Deckel und der Kupplungsaufnahme am Filterelement denkbar.In an advantageous embodiment, the coupling element may be arranged on the filter element and the coupling receptacle on the cover. In this way, the lid can be flexibly placed with the coupling receptacle on the coupling element and removed again. Alternatively, however, the reverse embodiment with the coupling element on the cover and the coupling receptacle on the filter element is conceivable.
Vorteilhaft kann die Kupplungsvorrichtung durch relatives Verkippen der Kupplungsaufnahme größer dem gegen die axiale Richtung des Kupplungselements geneigten Winkel α von dem Kupplungselement mit einer geringeren Kraft lösbar sein als durch Ziehen der Kupplungsaufnahme in axialer Richtung. Durch Verkippen der Kupplungsaufnahme verringert sich bei einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel beispielsweise eine im Eingriff mit der Kupplungsaufnahme stehende wirksame Achse des Kupplungselements, sodass das Kupplungselement aus der Kupplungsaufnahme herausgleiten kann. Auch kann so eine gewisse Hebelwirkung beim Anliegen eines Teils der Kupplungsaufnahme an dem Kupplungselement zu einem leichteren Lösen der Kupplungsvorrichtung beitragen.Advantageously, the coupling device by relative tilting of the coupling receptacle greater than the inclined α against the axial direction of the coupling element angle of the coupling element with a smaller force be releasable than by pulling the coupling receptacle in the axial direction. By tilting the coupling receptacle is reduced in a flattened in the axial direction ball, for example, in engagement with the coupling receiving effective axis of the coupling element, so that the coupling element can slide out of the coupling receptacle. Also can contribute to a lighter release of the coupling device so a certain amount of leverage when a part of the coupling receptacle on the coupling element.
Vorteilhaft kann das Filterelement mit dem über die Kupplungsvorrichtung gekoppelten Deckel in axialer Richtung aus dem Filtergehäuse ausziehbar sein, wobei der Deckel durch Verkippung unter einem Winkel größer dem gegen die axiale Richtung des Kupplungselements geneigten Winkel α aus der Kupplungsvorrichtung lösbar ist. Mit dem Deckel, der so ausgerichtet ist, dass die Kupplungsaufnahme in axialer Richtung zu dem Kupplungselement ausgerichtet ist, kann auf Grund der höheren möglichen Zugkraft auf die Kupplungsvorrichtung das Filterelement aus dem Filtergehäuse herausgezogen werden. Wird der Deckel jedoch so verkippt, dass die Kupplungsaufnahme unter einem Winkel α gegen die axiale Richtung geneigt ist, kann die Kupplungsaufnahme von dem Kupplungselement bei einer abgeflachten Kugel oder bei einer nicht abgeflachten Kugel durch Hebelwirkung leichter gelöst werden und der Deckel von dem Filterelement abgenommen werden.Advantageously, the filter element can be pulled out of the filter housing with the cover coupled via the coupling device in the axial direction, whereby the cover can be released from the coupling device by tilting at an angle greater than the angle α inclined relative to the axial direction of the coupling element. With the lid, which is aligned so that the coupling receptacle is aligned in the axial direction to the coupling element, due to the higher possible tensile force on the coupling device, the filter element can be pulled out of the filter housing. However, if the lid is tilted so that the coupling receptacle is inclined at an angle α against the axial direction, the coupling receptacle can be released from the coupling element in a flattened ball or a non-flattened ball by leverage easier and the lid can be removed from the filter element.
Insbesondere kann der Winkel α wenigstens 20° betragen, um eine ausreichende Fertigungs- und Montagetoleranz zu erreichen sowie den Deckel durch Verkippen leichter von dem Filterelement abziehen zu können.In particular, the angle α can be at least 20 °, in order to achieve a sufficient manufacturing and assembly tolerance and to deduct the lid by tilting easier from the filter element can.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Kupplungselement in Form einer abgeflachten Kugel gestaltet sein, wobei eine kürzere Achse des Kupplungselements in axialer Richtung ausgerichtet ist. Dadurch ist es möglich, dass durch Verkippen der Kupplungsaufnahme sich eine im Eingriff mit der Kupplungsaufnahme stehende wirksame Achse des Kupplungselements verringert, sodass das Kupplungselement aus der Kupplungsaufnahme herausgleiten kann.In an advantageous embodiment, the coupling element may be designed in the form of a flattened ball, wherein a shorter axis of the coupling element is aligned in the axial direction. As a result, it is possible that by tilting the coupling receptacle, an effective axis of the coupling element engaged with the coupling receptacle is reduced, so that the coupling element can slide out of the coupling receptacle.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Kupplungselement eine scheibenartige Gestalt aufweisen, wobei eine kürzere Achse des Kupplungselements in axialer Richtung ausgerichtet ist. Eine scheibenartige Gestalt kann als Extremform einer abgeflachten Kugel angesehen werden, bei der das Verhältnis zwischen langer und kurzer Achse sehr groß ist. Insofern kann darüber eine ähnliche Kupplungsvorrichtung, deren Funktion auf einem Unterschied zwischen langer und kurzer Achse des Kupplungselements basiert, dargestellt werden.In an alternative embodiment, the coupling element may have a disc-like shape, wherein a shorter axis of the coupling element is aligned in the axial direction. A disk-like shape can be considered as an extreme shape of a flattened ball, in which the ratio between long and short axis is very large. In this respect, a similar coupling device whose function is based on a difference between the long and short axis of the coupling element can be represented.
Günstigerweise kann das Kupplungselement eine Bohrung zur Entlüftung des Filtersystems aufweisen. Gerade bei stehendem Betrieb des Filtersystems stellt eine Bohrung, welche bevorzugt in der axialen Richtung des Kupplungselements angeordnet ist, eine sehr wirksame Entlüftungsbohrung dar. Auf diese Weise verbleibt sehr wenig Luft im Filtersystem, da die Luft über den höchsten Punkt des Filtersystems entweichen kann. Dies ist insbesondere bei einem Einsatz des vorgeschlagenen Filtersystems als Kraftstofffilter vorteilhaft.Conveniently, the coupling element may have a bore for venting the filter system. Especially when the operation of the filter system is a hole, which is preferably arranged in the axial direction of the coupling element, a very effective vent hole. In this way, very little air in the filter system, since the air can escape through the highest point of the filter system. This is particularly advantageous when using the proposed filter system as a fuel filter.
Vorteilhaft kann an dem Filterelement ein Verschlussmittel für eine Fluidablauföffnung in dem Filtergehäuse angeordnet sein, wobei die Ablauföffnung beim Öffnen des Deckels freigebbar ist. Stehende Filtersysteme haben üblicherweise einen Dichtungssitz mit einem Ablauf in ein Tanksystem oder ein Reservoir, der beim Herausziehen des Filterelements aufgezogen werden muss. Die erfindungsgemäße Kupplungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass beim Öffnen des Deckels über die Kupplungsvorrichtung eine Kraft auf das Filterelement übertragbar ist, welche ausreicht um die Ablauföffnung freizugeben. Die Ablauföffnung wird somit im gekoppelten Zustand von Element und Deckel durch Ausüben einer axialen Zugkraft auf das Filterelement mit dem die Ablauföffnung im eingebauten Zustand verschließenden Verschlussmittel freigegeben, sodass das im Filtersystem befindliche Fluid ablaufen kann bevor das Filterelement vollständig über daran gekoppelten Deckel aus dem Filtergehäuse entnommen wird. Dies ermöglicht einen sauberen Filterelementwechsel beim Service.Advantageously, a closure means for a fluid drain opening in the filter housing may be arranged on the filter element, wherein the drain opening is releasable when opening the lid. Standing filter systems usually have a seal seat with a drain in a tank system or a reservoir, which must be raised when pulling out of the filter element. The coupling device according to the invention is designed such that when opening the lid via the coupling device, a force on the filter element is transferable, which is sufficient to release the drain opening. The drainage opening is thus released in the coupled state of the element and cover by exerting an axial tensile force on the filter element with the closure means in the installed state occlusive closure means, so that the fluid in the filter system can drain before the filter element completely removed from the filter housing via the lid coupled thereto becomes. This allows a clean filter element change during service.
Günstigerweise kann die gekoppelte Kupplungsaufnahme gegen das Kupplungselement in axialer Richtung drehbar angeordnet sein. Auf diese Weise lässt sich der Deckel auch bei montierter Kupplungsvorrichtung drehen, wenn er beispielsweise über eine Schraubverbindung dicht gegen das Filtergehäuse verschraubt werden sollte.Conveniently, the coupled coupling receptacle can be rotatably arranged in the axial direction against the coupling element. In this way, the lid can be rotated even with mounted coupling device, if it should be screwed tight against the filter housing, for example via a screw.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Kupplungsvorrichtung zentralsymmetrisch in dem Filtersystem angeordnet sein. Dadurch ergibt sich eine günstige Kraftverteilung beim Ausziehen des Filterelements über den Deckel, wenn die Kupplungsvorrichtung geschlossen ist. Gerade bei größeren und schwereren Filterelementen, wie sie beispielsweise im Nutzfahrzeugbereich üblich sind, ist eine symmetrische Krafteinleitung für die Funktion der Kupplungsvorrichtung und deren stabile und komfortable Handhabung von Bedeutung.In an advantageous embodiment, the coupling device can be arranged centrally symmetrically in the filter system. This results in a favorable force distribution when pulling the filter element over the lid when the coupling device is closed. Especially with larger and heavier filter elements, as are common, for example, in the commercial vehicle sector, a symmetrical introduction of force for the function of the coupling device and its stable and comfortable handling is important.
Zweckmäßigerweise kann eine Schnellkupplung vorgesehen sein, mit der der Deckel mit dem Filtergehäuse verbindbar ist. Beispielsweise ein Bajonettanschluss kann sich als eine günstige Möglichkeit erweisen, um den Deckel bei geschlossener Kupplungsvorrichtung schnell und sicher zu verschließen und so das Filtersystem abzudichten.Appropriately, a quick coupling may be provided, with which the lid is connectable to the filter housing. For example, a bayonet connection can prove to be a convenient way to quickly and safely close the lid when the coupling device is closed, thus sealing the filter system.
In einer alternativen Ausgestaltung kann der Deckel mit dem Filtergehäuse jedoch auch verschraubbar und/oder verspannbar sein. Da die erfindungsgemäße Lösung der Kupplungsvorrichtung ein Drehen der Kupplungsaufnahme gegen das Kupplungselement erlaubt, kann so der Deckel auch günstig auf das Filtergehäuse aufgeschraubt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Verspannung, beispielsweise über Schnapphaken denkbar. Insbesondere falls der Deckel im Wesentlichen flach ausgeführt ist, ist es zweckmäßig den Deckel über Schrauben mit dem Gehäuse zu verbinden.In an alternative embodiment, however, the cover with the filter housing can also be screwed and / or braced. Since the inventive solution of the coupling device allows rotation of the coupling receptacle against the coupling element, so the lid can also be screwed low on the filter housing. Alternatively or additionally, a tension, for example via snap hook conceivable. In particular, if the lid is made substantially flat, it is expedient to connect the lid via screws to the housing.
Die Kupplungsaufnahme mit ihren Aufnahmebacken kann jedoch auch in einer schlanken und geraden, zylindrischen Form dargestellt werden, welche günstiger zu fertigen ist, sodass sie beispielsweise in Kunststoff-Spritzgusstechnik leichter herstellbar ist. Weiter kann um die Kupplungsaufnahme eine Kupplungshülse zentrisch an dem Deckel angeordnet sein, welche die Kupplungsaufnahme umschließt. Auf der Endscheibe kann dazu korrespondierend ein Kupplungsring angeordnet sein, welcher das Kupplungselement umgibt. Beide Bauteile dienen der zusätzlichen Stabilisierung des Filterelements mit dem Deckel in zusammengebautem Zustand. Der Deckel liegt dann auf dem Filterelement mit der Kupplungshülse auf dem Kupplungsring direkt auf und stützt sich so auf der Endscheibe des Filterelements ab. Auf diese Weise kann das Filterelement im Filtergehäuse bei geschlossenem und beispielsweise verschraubtem oder verrastetem Deckel in einen Dichtsitz im Filtergehäuse gepresst werden und ist so fest und stabil gelagert.However, the coupling receptacle with its receiving jaws can also be displayed in a slim and straight, cylindrical shape, which is cheaper to manufacture, so that it is easier to produce, for example, in plastic injection molding technology. Furthermore, a coupling sleeve can be arranged centrally on the cover around the coupling receptacle, which surrounds the coupling receptacle. On the end plate can be arranged correspondingly a coupling ring which surrounds the coupling element. Both components serve the additional stabilization of the filter element with the Cover in assembled condition. The lid is then on the filter element with the coupling sleeve on the coupling ring directly on and is supported on the end plate of the filter element. In this way, the filter element in the filter housing with the lid closed and, for example screwed or locked, can be pressed into a sealing seat in the filter housing and is mounted so firmly and stably.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung des Filtersystems als Öl- oder Kraftstofffilter. Bei diesen Fluidfiltern ist üblicherweise ein Austausch des Filterelements nach einer vorgegebenen Laufleistung nötig, sodass das Filtersystem in regelmäßigen Abständen geöffnet und das Filterelement entnommen, sowie ein neues Filterelement eingesetzt werden muss, was mit der erfindungsgemäßen Kupplungsvorrichtung in vorteilhafter Weise möglich ist.In another aspect, the invention relates to the use of the filter system as an oil or fuel filter. In these fluid filters usually replacement of the filter element after a predetermined mileage is necessary, so that the filter system is opened at regular intervals and removed the filter element, and a new filter element must be used, which is possible with the coupling device according to the invention in an advantageous manner.
Nach einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Filterelement zum Einbau in ein Filtersystem, das eine Endscheibe mit einem daran angeordneten Kupplungsteil einer zerstörungsfrei trennbaren Kupplungsvorrichtung umfasst, das zum Zusammenwirken mit einem korrespondierenden Kupplungsteil der Kupplungsvorrichtung vorgesehen ist.According to a further aspect, the invention relates to a filter element for installation in a filter system, which comprises an end plate with a coupling part arranged thereon of a non-destructively separable coupling device, which is provided for cooperation with a corresponding coupling part of the coupling device.
Vorteilhaft können dabei die Kupplungsteile ein Kupplungselement und eine korrespondierende Kupplungsaufnahme umfassen, wobei das Kupplungselement und die Kupplungsaufnahme zumindest in einem vorgesehenen Eingriffsbereich von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme zumindest bereichsweise kugelförmig ausgebildet sind. Die Kupplungsaufnahme umfasst das Kupplungselement im Bereich des Eingriffsbereichs zueinander formkomplementär, wobei zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme, die zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung gegenseitige Kontaktbereiche bilden, kugelförmig ausgebildet sind. Durch Verkippen des Deckels gegen die axiale Richtung kann der Deckel auf Grund einer dadurch ausgeübten Hebelwirkung oder einer axialen Abflachung der Kugelgestalt des Kupplungselements aus der Kupplungsvorrichtung gelöst und separat abgenommen werden. Die Kupplungsvorrichtung erlaubt es so, in Abhängigkeit von der Relativorientierung von Deckel und Filterelement zur axialen Richtung unterschiedliche Kräfte auf die Verbindung von Deckel und Filterelement auszuüben Das Kupplungselement kann in Form einer Kugel oder einer in axialer Richtung abgeflachten Kugel ausgebildet sein. Das Kupplungselement in Form der Kugel kann beispielsweise um die axiale Richtung rotationssymmetrisch ausgebildet sein, während die Kupplungsaufnahme beispielsweise in Form eines Teils einer Hohlkugel mit einer Öffnung zum Einführen des Kupplungselements ausgebildet sein kann, welche das Kupplungselement von außen umfassen kann. Beispielsweise kann die Kupplungsaufnahme so als halbe Hohlkugel ausgebildet sein. Zumindest Bereiche von Kupplungselement und Kupplungsaufnahme können zumindest bei Zugbelastung der Kupplungsvorrichtung so gegenseitige Kontaktbereiche bilden.Advantageously, the coupling parts may comprise a coupling element and a corresponding coupling receptacle, wherein the coupling element and the coupling receptacle are at least partially spherical in shape at least in an intended engagement region of coupling element and coupling receptacle. The coupling receptacle comprises the coupling element in the region of the engagement region complementary to one another in form, wherein at least portions of the coupling element and the coupling receptacle, which form mutual contact regions at least when the coupling device is subjected to tensile loading, are spherical in shape. By tilting the lid against the axial direction, the lid can be released from the coupling device due to a lever action or an axial flattening of the spherical shape of the coupling element and removed separately. The coupling device thus makes it possible, depending on the relative orientation of the cover and the filter element to the axial direction, to exert different forces on the connection of the cover and the filter element. The coupling element can be in the form of a sphere or a sphere flattened in the axial direction. The coupling element in the form of the ball may be formed, for example, rotationally symmetrical about the axial direction, while the coupling receptacle may be formed, for example in the form of a portion of a hollow ball with an opening for insertion of the coupling element, which may comprise the coupling element from the outside. For example, the coupling receptacle may be formed as a half-hollow sphere. At least areas of the coupling element and the coupling receptacle can thus form mutual contact areas at least when the coupling device is subjected to tensile loading.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further advantages emerge from the following description of the drawing. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen beispielhaft:They show by way of example:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
In den Figuren sind gleiche oder gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen.In the figures, the same or similar components are numbered with the same reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting.
Das Filterelement
Das Kupplungselement
Das Kupplungselement
Die gekoppelte Kupplungsaufnahme
Das erfindungsgemäße Filtersystem
Die Dimensionen von Kupplungselement
In
In
Die Kupplungsaufnahme
Das Filterelement
In
Weiter kann in einem nicht dargestellten unteren Bereich des Filtergehäuses
In
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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